中國渾儀的結構經歷了一個由簡而繁的發展過程， 從二重發展成三重，從只有赤道還發展到黃道、白道諸 環的添置，每一項改進都標示著人們在天體運動規律認 識方面的進步。但在出現這些進步的同時也產生了一些 弊端。其一是多環迭套的結構給精密製造帶來了困難， 很容易造成各重環中心不重合，因而嚴重影響觀測精 度，二是環越多，被遮蔽的天區也就越大，影響對某些 天體的觀測，三是儀器結構複雜，難於操作。 北宋的沈括就因唐代僧一行等人的渾儀操作複雜而 創製了新型的渾儀，新製渾儀的主要特點是簡化了結 構，如取消白道環，縮小某些部件的橫截面積，使之輕便易用，二是透過調整黃道、 赤道及地平諸圓的位置，並把它做成扁平圓環，以減少他們對視線的遮檔，元代郭守 敬設計製造的簡儀可以說是與沈括簡化渾儀結構的工作相呼應，只是他的簡化更為徹 底。 元代著名天文學家郭守敬，將渾儀做了一些基本的變革創造了簡儀，他改變了把 很多不同座標的圓環集中在一起的做法，除去了黃道環組，再將其餘的環組分解為赤 道裝置及地平裝置；事實上現代天文望遠鏡中的赤道儀及經緯儀原理和簡儀中的赤道 裝置及地平裝置完全相同，所以郭守敬的創造可說是現代赤道儀的先驅。 簡儀主要由一架赤道經緯儀和一架地平經緯儀組成，另外底座上還開有水平溝， 並裝有一只正方案，用以校準儀器的水平和朝向，除此之外，赤道經緯儀的北極端還 設有一個候極環，用以校正儀器的極軸指向。 簡儀原製造于元至正十三至十六年(1276-1279)，與仰儀一起安裝在元太史院的靈 台之上。明正統四年(1439AD)又曾仿製原來的簡儀與仰儀，直到清初仍保存於北京的 觀象台，但康熙四十五年(1715)傳教士紀里安(Bernard Kilain Stumpf, 1655-1720)在製造 地平經緯儀時將它們當作廢銅而熔融，所幸正統四年的複製品仍存於南京的紫金山 上。 |